电厂化学凝结水精处理PPT课件.ppt

电厂化学厂化学 华北北电力大学能源与力大学能源与动力工程学院力工程学院刘忠刘忠培培训讲座座 1精品课件第第6章章 凝凝结水精水精处理理1 1 凝凝结水精水精处理的必要性理的必要性2 2 凝凝结水精水精处理理2精品课件（1）凝）凝结水精水精处理的必要性理的必要性凝汽器泄漏凝汽器泄漏凝汽器的泄漏可使冷却水中的凝汽器的泄漏可使冷却水中的悬浮物和浮物和盐类进入凝入凝结水中。水中。泄漏可分两种情况：泄漏可分两种情况：严重泄漏和重泄漏和轻微泄漏。微泄漏。前者多前者多见于凝汽器中管子于凝汽器中管子发生生应力破裂、管子与管板力破裂、管子与管板连接接处发生泄漏、腐生泄漏、腐蚀或大面或大面积的腐的腐蚀穿孔等。此穿孔等。此时，大量冷，大量冷却水却水进入凝入凝结水中，凝水中，凝结水水水水质严重重恶化。后者多因凝汽化。后者多因凝汽器管子腐器管子腐蚀穿孔或管子与管板穿孔或管子与管板连接接处不不严密，使冷却水渗密，使冷却水渗入凝入凝结水中。水中。即使凝汽器的制造和安装即使凝汽器的制造和安装较好，在机好，在机组长期运行期运行过程中，程中，由于由于负荷和工况的荷和工况的变动，引起凝汽器的震，引起凝汽器的震动，也会使管子，也会使管子与管板与管板连接接处的的严密性降低，造成密性降低，造成轻微的泄漏。微的泄漏。当用淡水作冷却水当用淡水作冷却水时，凝汽器的允，凝汽器的允许泄漏率一般泄漏率一般应小于小于0.02。严密性密性较好的凝汽器，泄漏量小于此好的凝汽器，泄漏量小于此值，甚至可，甚至可以达到以达到0.005。当用海水作。当用海水作为冷却水冷却水时，要求泄漏率小，要求泄漏率小于于0.0004。凝汽器泄漏往往是凝汽器泄漏往往是电厂厂热力力设备结垢、腐垢、腐蚀的重要原因。的重要原因。3精品课件金属腐金属腐蚀产物物带入入火火电厂汽水系厂汽水系统中的中的设备和管道，往往由于某些腐和管道，往往由于某些腐蚀性物性物质的作用而遭到腐的作用而遭到腐蚀，致使凝，致使凝结水中含有金属腐水中含有金属腐蚀产物，其中物，其中主要主要为铁和和铜的氧化物。的氧化物。进入凝入凝结水中金属腐水中金属腐蚀产物的量与物的量与很多因素有关，如机很多因素有关，如机组的运行工况，的运行工况，设备停用停用时保保护的好坏，的好坏，凝凝结水的水的pH值，溶解气体，溶解气体(O2和和CO2)的含量等的含量等凝凝结水水进入入锅炉后，其所含的金属腐炉后，其所含的金属腐蚀产物将在水冷壁管中物将在水冷壁管中沉沉积，引起，引起锅炉炉结垢和腐垢和腐蚀。一般情况下，在机。一般情况下，在机组启启动和和负荷波荷波动时，凝，凝结水中的水中的铁、铜含量急含量急剧上升。上升。补充水充水带入的入的悬浮物和浮物和盐分分锅炉炉补充水充水虽经深度除深度除盐处理，但由于种种原因理，但由于种种原因(如原水中如原水中有机物含量高等有机物含量高等)，除，除盐水在水在25的的电导率不能低于率不能低于0.2S/cm，即使，即使电导率小于率小于0.1S/cm，补充水中仍含有一充水中仍含有一定量的残留定量的残留盐分。分。此外，除此外，除盐水流水流过除除盐水箱、除水箱、除盐水水泵和管道，也会携和管道，也会携带少少量的量的悬浮物及溶解气体而浮物及溶解气体而进入入给水。水。4精品课件在机在机组运行运行过程中，凝程中，凝结水会受到一定程水会受到一定程度的度的污染，增加了凝染，增加了凝结水中的溶解水中的溶解盐类和和固体微粒。消除固体微粒。消除污染源染源虽然是防止凝然是防止凝结水水污染的根本染的根本办法，但完全消除是不可能的，法，但完全消除是不可能的，为此，凝此，凝结水精水精处理就成理就成为高参数火高参数火电厂厂水水处理的一理的一项重要任重要任务。凝凝结水精水精处理的目的理的目的去除凝去除凝结水中的金属腐水中的金属腐蚀产物物去除凝去除凝结水中的微量溶解水中的微量溶解盐类去除随冷却水漏入的去除随冷却水漏入的悬浮固形物浮固形物5精品课件（2）超）超临界空冷机界空冷机组凝凝结水精水精处理理系系统的特点的特点表凝式表凝式间冷系冷系统由除由除盐水作水作为循循环水冷却水，因水冷却水，因此即使凝汽器泄露此即使凝汽器泄露时，冷却水，冷却水污染凝染凝结水影响也水影响也较小，但凝小，但凝结水以及冷却水系水以及冷却水系统中仍然不可避免中仍然不可避免会有会有铁的腐的腐蚀产物物产生，故仍生，故仍应考考虑设置凝置凝结水水精精处理除理除铁装置。装置。另外超另外超临界机界机组的的给水水质量量标准要求很高，必准要求很高，必须采用一套既能高效除采用一套既能高效除铁，又能保，又能保证高品高品质出水水出水水质的精的精处理理设备。6精品课件第第6章章 凝凝结水精水精处理理1 1 凝凝结水精水精处理的必要性理的必要性2 2 凝凝结水精水精处理理7精品课件（1）凝）凝结水水处理理设备与与热力系力系统的的连接方式接方式低低压系系统连接方式接方式水水处理理设备串串联在凝在凝结水水泵和凝升和凝升泵之之间。由于凝。由于凝结水水泵在在1MPa1.3MPa压力下运行，所以混床是在力下运行，所以混床是在较低低压力下力下工作的，工作的，为了能将混床了能将混床处理后的水再理后的水再经低低压加加热器送入除器送入除氧器，需在混床之后氧器，需在混床之后设置凝置凝结水升水升压泵。在。在该系系统中中为便便于除氧器水位的于除氧器水位的调节，系，系统中中还需需设置密封式置密封式补给水箱。水箱。汽汽轮机机发电机机凝汽器凝汽器凝凝结水水泵(低低压)凝凝结水水处理理设备凝升凝升泵低加低加8精品课件中中压系系统连接方式接方式中中压系系统连接方式即接方式即为水水处理理设备串串联在凝在凝结水水泵和低和低压加加热器之器之间，压力在力在4MPa。采用中。采用中压凝凝结水系水系统，取消，取消凝升凝升泵，简化了化了热力系力系统，提高了系，提高了系统的的的的严密性，能耗密性，能耗省，也省，也为凝凝结水水处理系理系统布置在汽机房布置在汽机房创造了条件。造了条件。中中压凝凝结水系水系统要求凝要求凝结处理理设备的的结构构强度和防腐度和防腐衬里里能承受能承受较高高压力。离子交力。离子交换树脂的机械脂的机械强度要求高，各种度要求高，各种中中压电动、气、气动耐腐耐腐蚀阀门要求要求较高。高。目前目前600MW以上的凝以上的凝结水水处理系理系统一般采用中一般采用中压系系统。9精品课件（2）凝凝结水水处理系理系统的的组成成 适用范适用范围直流直流锅炉供汽的机炉供汽的机组，100%凝凝结水水处理；理；亚临界参数以上汽包界参数以上汽包锅炉供汽的机炉供汽的机组，100%凝凝结水水处理；理；高高压汽包汽包锅炉供汽、海水冷却的机炉供汽、海水冷却的机组以及由超高以及由超高压汽包汽包锅炉供汽、海水或苦咸水冷却的机炉供汽、海水或苦咸水冷却的机组可可进行部分凝行部分凝结水水处理。理。凝凝结水水处理系理系统分分为过滤和除和除盐两大部分，两大部分，过滤主要除去金属腐主要除去金属腐蚀产物及物及悬浮物等浮物等杂质；除；除盐是除去溶解的是除去溶解的盐类。在混床除在混床除盐出口出口处安装后置安装后置过滤器即器即树脂捕捉器，用于截脂捕捉器，用于截留混床可能漏出的碎留混床可能漏出的碎树脂。脂。10精品课件有前、后置有前、后置过滤器的水器的水处理系理系统 前置前置过滤器器 +混床混床+后置后置过滤器器无前置无前置过滤器的水器的水处理系理系统 混床混床+树脂捕捉器脂捕捉器采用何种方式采用何种方式应视水水质要求而定。要求而定。600MW600MW超超临界直流沪界直流沪应采用有前、后置采用有前、后置过滤器的系器的系统前置前置过滤器：器：5m5m滤芯（保安）芯（保安）过滤器、器、电磁磁过滤器、阳床器、阳床过滤器等。器等。后置后置过滤器：离子捕捉器（捕捉混床器：离子捕捉器（捕捉混床带出的离子出的离子碎片）碎片）高速混床：阴、阳高速混床：阴、阳树脂混合床脂混合床11精品课件（3）高速混床的高速混床的结构构如果混床前未如果混床前未设过滤器器时，凝凝结水中金属腐水中金属腐蚀产物等物等杂质会被混床中会被混床中树脂所截留，脂所截留，粘附在粘附在树脂表面脂表面难以清除，以清除，因此一般混床是不能兼作因此一般混床是不能兼作过滤和除和除盐使用的。采用空气使用的。采用空气强力擦洗，可以使力擦洗，可以使树脂表面脂表面上粘附的腐上粘附的腐蚀产物脱落，用物脱落，用水淋洗排走。水淋洗排走。由于凝由于凝结水具有流量大、含水具有流量大、含盐量低的特点，故采用高流量低的特点，故采用高流速运行的混床即速运行的混床即高速混床高速混床，其其结构构见右右图。混床混床进水水阀混床出脂混床出脂阀混床混床进脂脂/进气气/正洗正洗阀混床出水混床出水阀混床再循混床再循环/排排水水/反洗反洗/进气气阀混床排气混床排气阀 运行流速高最大流速运行流速高最大流速120m/h120m/h；采用体外再生采用体外再生简化了混床内部化了混床内部结构；构；处理水量大，能有效除去水中的离子及理水量大，能有效除去水中的离子及悬浮物等浮物等杂质；对树脂的性能要求很高。脂的性能要求很高。12精品课件（4）高速混床高速混床对树脂的要求脂的要求机械机械强度度当混床高流速运行当混床高流速运行时，树脂要脂要经受受较大的水流大的水流压力，如机械力，如机械强度不足以抵抗所受度不足以抵抗所受压力力时就会破碎，就会破碎，因此用于高速混床的因此用于高速混床的树脂一定要有高的机械脂一定要有高的机械强度。度。凝凝胶型胶型树脂的孔径小，交脂的孔径小，交联度低，抵抗度低，抵抗树脂脂“再再生生失效失效”反复反复转型膨型膨胀和收和收缩而而产生的渗透生的渗透应力力较差，因而易破碎。差，因而易破碎。大孔型大孔型树脂的孔径大，交脂的孔径大，交联度高，抗膨度高，抗膨胀和收和收缩能力能力强，因而不易破碎。高速混床的，因而不易破碎。高速混床的实际运行运行结果表明，果表明，选出用大孔型出用大孔型树脂，混床脂，混床压降可控制在降可控制在0.2MPa以下，以下，树脂破脂破损率大大降低。率大大降低。13精品课件树脂的粒径要合适且大小要均匀。脂的粒径要合适且大小要均匀。一般要求一般要求90%以上重量的以上重量的树脂脂颗粒集中在粒径偏差在粒集中在粒径偏差在0.1mm范范围内。内。减减轻树脂的交叉脂的交叉污染。粒度不均的染。粒度不均的树脂，在反洗分脂，在反洗分层后，后，阳阳树脂与阴脂与阴树脂不能有效分离，容易形成小脂不能有效分离，容易形成小颗粒阳粒阳树脂和脂和大大颗粒阴粒阴树脂互相渗脂互相渗杂的混脂区。再生的混脂区。再生时阳阳树脂中脂中夹杂的的阴阴树脂脂变成成CI型（型（HCI作再生作再生剂时），阴），阴树脂中脂中夹杂的阳的阳树脂脂变成成Na型（型（NaOH再生）。混脂的存在，即使再生非再生）。混脂的存在，即使再生非常常彻底，由于上述原因，再生混合后，底，由于上述原因，再生混合后，树脂脂层中有一部分中有一部分RCI和和RNa树脂。脂。这对凝凝结水精水精处理水理水质影响很大。表影响很大。表现为混床漏混床漏Na和漏和漏CI。这叫阴阳叫阴阳树脂的交叉脂的交叉污染。因染。因为小小颗粒阳粒阳树脂沉降速度与大脂沉降速度与大颗粒阴粒阴树脂沉降速度接近，不易水脂沉降速度接近，不易水力分开。力分开。树脂脂层压降小。如果降小。如果颗粒不均匀，小的填充在大的之粒不均匀，小的填充在大的之间，水流阻力大，水流阻力大，压降大，均匀降大，均匀颗粒不存在此粒不存在此问题。水耗低。均粒水耗低。均粒树脂脂颗粒反洗粒反洗时，无大，无大颗粒粒树脂拖脂拖长时间，所以反洗所以反洗时间短，用水少。短，用水少。14精品课件（5）高速混床的型式）高速混床的型式混床中的阴、阳离子交混床中的阴、阳离子交换树脂常用脂常用氢型混床型混床(HOH型型)和氨型混床和氨型混床(NH4OH型型)两种。两种。采用采用氢型型(HOH)混床混床时的交的交换反反应为：RH+ROH+NaCI=RNa+RCI+H2O此交此交换反反应有水生成，有水生成，进行得很完全。但是水中的行得很完全。但是水中的NH4+也被也被RH树脂交脂交换，RH树脂很快脂很快饱和，消耗了和，消耗了树脂脂的交的交换容量，再生周期容量，再生周期缩短，酸碱耗量大，同短，酸碱耗量大，同时也除也除去了去了为防止防止热力力设备腐腐蚀而加入的而加入的NH4+，随后在，随后在给水水系系统中又需中又需补充氨很不充氨很不经济。采用氨型混床（采用氨型混床（NH4OH）时的交的交换反反应为：RNH4+ROH+NaCIRNa+RCI+NH4OH该反反应逆向程度比前述反逆向程度比前述反应要大得多。因此易漏要大得多。因此易漏钠和和氯。要求。要求树脂再生要脂再生要彻底，再生度要达到阳底，再生度要达到阳99.5%、阴、阴95%以上，否以上，否则不能采用。不能采用。15精品课件（6）高速混床高速混床树脂的再生脂的再生采用体外再生。即把失效的采用体外再生。即把失效的树脂脂转移到移到专用的再生器中用的再生器中进行再生，其再生行再生，其再生过程与体内再生相同，整个系程与体内再生相同，整个系统由混床、由混床、再生器和再生后再生器和再生后树脂的脂的贮存器存器组成。成。树脂的移送一般采用脂的移送一般采用水力、气水混合水力、气水混合输送。送。体外再生的体外再生的优点点离子交离子交换树脂在脂在专用用设备中中进行反洗、分离和再生，有行反洗、分离和再生，有利于利于获得得较好的分离效果和再生效果。好的分离效果和再生效果。体外再生体外再生简化了高速混床内部的化了高速混床内部的结构，混床中不用构，混床中不用设置置酸碱管道减少水流阻力，有利于混床高速运行。酸碱管道减少水流阻力，有利于混床高速运行。体外再生系体外再生系统中有已再生好的中有已再生好的树脂，脂，这样可可缩短混床停短混床停用用时间，提高，提高设备的利用率。的利用率。体外再生的缺点体外再生的缺点增加了增加了树脂脂输送、再生和送、再生和贮存存设备 管道管道长、树脂流失及磨脂流失及磨损率大。率大。16精品课件（7）阴、阳阴、阳树脂分离塔脂分离塔影响影响树脂再生度高低的一个极脂再生度高低的一个极为重要的因素是混重要的因素是混床失效床失效树脂再生前能否脂再生前能否彻底分离。当分离不完全底分离。当分离不完全时，混在阳，混在阳树脂中的阴脂中的阴树脂被再生成脂被再生成CI型，混在型，混在阴阴树脂中的阳脂中的阳树再生成再生成Na型，型，这样在运行中在运行中势必必影响出水水影响出水水质。17精品课件分离塔的分离塔的结构构见右右图。底部。底部主主进水水阀、辅助助进水水阀设置置有多个不同流量，提供不同有多个不同流量，提供不同的反洗的反洗强度的水流，有利于度的水流，有利于树脂的分离。脂的分离。塔上塔上设有多个有多个窥视空，便于空，便于观察察树脂的分离情况。脂的分离情况。顶部部进水装置采用支母管式，水装置采用支母管式，底部出水装置采用不底部出水装置采用不锈钢双双速水嘴。分离塔的上部是一速水嘴。分离塔的上部是一个个锥形筒体。上大下小；下形筒体。上大下小；下部是一个部是一个较长且直的筒体。且直的筒体。反洗反洗时水能均匀地形成柱状水能均匀地形成柱状流流动，不使内部形成大的，不使内部形成大的扰动；在反洗、沉降、；在反洗、沉降、输送送树脂脂时，内部，内部扰动可达最小程可达最小程度。度。1.失效失效树脂脂进脂脂阀;2.阴脂出脂阴脂出脂阀3.阳脂出脂阳脂出脂阀;4.压缩空气空气进气气阀5.顶部部进水水阀;6.反洗反洗进水上部水上部辅助助阀7.底部底部进气气阀;8.底部主底部主进水水阀9.反洗反洗进水下部水下部辅助助阀10.反洗反洗进水中部水中部辅助助进水水阀11.上部水位上部水位调整整阀;12.顶部排水部排水阀13.底部排放底部排放阀;14.底部底部辅助助进水水阀114112562103978131418精品课件（8）树脂的分离脂的分离利用阴、阳利用阴、阳树脂不同脂不同颗粒度、均匀度和不同比重，通粒度、均匀度和不同比重，通过反反洗流量的洗流量的调整，形成整，形成树脂的不同沉降速度，从而达到脂的不同沉降速度，从而达到树脂脂分离的目的。分离的目的。树脂在分离前脂在分离前必必须对树脂脂进行清洗行清洗。因高速混床具有。因高速混床具有过滤功能，功能，树脂脂层中截留了大量的中截留了大量的污物，如不清除掉，会物，如不清除掉，会发生生混床阻力增大、混床阻力增大、树脂破碎及阴、阳脂破碎及阴、阳树脂再生前分离困脂再生前分离困难等等问题。清洗清洗树脂最常用的方法是脂最常用的方法是空气擦洗法空气擦洗法，在装有失效，在装有失效树脂的脂的分离塔中多次反复地通入空气，然后正洗的一种操作方法。分离塔中多次反复地通入空气，然后正洗的一种操作方法。擦洗的次数擦洗的次数视树脂脂污染程度而定，至出水清染程度而定，至出水清洁时为止。通止。通入空气的目的是松入空气的目的是松动树脂脂层和使和使污物脱落，正洗是使脱落物脱落，正洗是使脱落下来的下来的污物随水流自底部排出。空气擦洗物随水流自底部排出。空气擦洗还可减小静可减小静电，防止防止树脂抱脂抱团，减小反洗，减小反洗时间和反洗流量，同和反洗流量，同时还可将粉可将粉末状末状树脂从脂从树脂表面冲走。减小运行脂表面冲走。减小运行压降。降。19精品课件反洗分反洗分层时，先用，先用较高的反洗流速高的反洗流速 来反洗来反洗树脂脂层，然后，然后慢慢降低反洗流速。慢慢降低反洗流速。先使反洗流速先使反洗流速 降低到阳离子降低到阳离子树脂沉降脂沉降时，经一定一定时间，使阳离子交使阳离子交换树脂脂积聚在上部聚在上部锥形和下部形和下部圆柱的分界面以柱的分界面以下，形成阳下，形成阳树脂脂层，然后再慢慢地降低反洗流速使阳，然后再慢慢地降低反洗流速使阳树脂脂慢慢地、整慢慢地、整齐地沉降下来。地沉降下来。阳阳树脂沉降的同脂沉降的同时阴阴树脂也开始沉降，当反洗流速脂也开始沉降，当反洗流速 降低降低到阴到阴树脂沉降脂沉降时，经一定一定时间便得阴便得阴树脂脂积聚在上部聚在上部锥形形和下部和下部圆柱的分界面以下，形成阴柱的分界面以下，形成阴树脂脂层，然后再慢慢降，然后再慢慢降低反洗流速一直到零。低反洗流速一直到零。通通过水力分水力分层达到阴阳达到阴阳树脂脂彻底分离的目的（交叉底分离的目的（交叉污染均染均低于低于0.1%）。20精品课件（9 9）阴）阴树脂再生塔脂再生塔低部排放低部排放阀阴塔阴塔顶部部进水水阀低低部部进水水阀顶部排放部排放阀低低部部辅助助进水水阀阴塔阴塔进碱碱阀顶部部进压缩空气空气阀顶部排气部排气阀进脂脂阀中中间排水排水阀底部底部进气气阀出脂出脂阀树脂在分离塔中分离后，脂在分离塔中分离后，上部的阴上部的阴树脂脂输送到阴送到阴再生塔再生塔进行擦洗再生。行擦洗再生。再生塔的再生塔的进口装置采用支口装置采用支母管式母管式结构，底部构，底部进水、水、出水；出出水；出树脂装置采用脂装置采用的是双速水嘴的的是双速水嘴的结构。构。阳再生塔兼阳再生塔兼树脂脂贮存塔的存塔的结构与阴再生塔构与阴再生塔类似，似，它的作用是将它的作用是将输送来的送来的阳阳树脂脂进行擦洗再生。行擦洗再生。21精品课件复复习题凝凝结水精水精处理的目的理的目的？直流直流锅炉机炉机组，100%凝凝结水水处理理凝凝结水水处理系理系统分分为过滤和和除除盐两大部分，两大部分，过滤主要除去主要除去金属腐金属腐蚀产物及物及悬浮物浮物等等杂质；除；除盐是除去是除去溶解的溶解的盐类。国国产超超临界机界机组的凝的凝结水水处理以理以设置置前置前置过滤器器为妥。在妥。在混床除混床除盐出口出口处安装安装后置后置过滤器即器即树脂捕捉器脂捕捉器，用于截留，用于截留混床可能漏出的碎混床可能漏出的碎树脂。脂。凝凝结水水处理系理系统的混床采用的混床采用高速混床高速混床，树脂再生采用脂再生采用体外体外再生再生的方法。的方法。高速混床的型式有哪两种？有何高速混床的型式有哪两种？有何优缺点？缺点？22精品课件The ENDThanks for listeningAny questions 23精品课件